Cholesky-decompositie - Wat het is, definitie en concept

De Cholesky-decompositie is een speciaal soort LU-matrixdecompositie, van het Engelse Lower-Upper, die bestaat uit het ontbinden van een matrix in het product van twee of meer matrices.

Met andere woorden, de Cholesky-decompositie bestaat uit het gelijkstellen van een matrix met hetzelfde aantal rijen en kolommen (vierkante matrix) met een matrix met nullen boven de hoofddiagonaal vermenigvuldigd met de matrix getransponeerd met nullen onder de hoofddiagonaal.

De LU-decompositie kan, in tegenstelling tot Cholesky, worden toegepast op verschillende soorten vierkante matrices.

Cholesky-ontledingskenmerken

De Cholesky-decompositie bestaat uit:

  • Een bovenste driehoekige vierkante matrix: Vierkante matrix met alleen nullen onder de hoofddiagonaal.
  • Een lagere driehoekige vierkante matrix: Een matrix met alleen nullen boven de hoofddiagonaal.

Wiskundig, als er een positief bepaalde symmetrische matrix bestaat, EN, dan bestaat er een lagere driehoekige symmetrische matrix, K, van dezelfde afmeting als EN, met als resultaat:

De bovenstaande matrix verschijnt als de Cholesky-matrix van E. Deze matrix fungeert als de vierkantswortel van de matrix E. We weten dat het domein van de vierkantswortel is:

(X ∈ ℜ: x ≥ 0)

Die is gedefinieerd in alle niet-negatieve reële getallen. Op dezelfde manier als de vierkantswortel, zal de Cholesky-matrix alleen bestaan ​​​​als de matrix semi-positief definitief is. Een matrix is ​​semi-positief gedefinieerd wanneer de major minors een positieve of nul determinant hebben.

De Cholesky-ontleding van EN is een diagonaalmatrix zodat:

We kunnen zien dat de matrices vierkant zijn en de genoemde kenmerken bevatten; driehoek van nullen boven de hoofddiagonaal in de eerste matrix en driehoek van nullen onder de hoofddiagonaal in de getransformeerde matrix.

Cholesky-ontledingstoepassingen

In de financiële wereld wordt het gebruikt om de realisaties van onafhankelijke normale variabelen om te zetten in normale variabelen die gecorreleerd zijn volgens een correlatiematrix EN.

Als N een vector is van onafhankelijke normalen (0,1), dan volgt dat Ñ een vector is van Normalen (0,1) gecorreleerd volgens EN.

Voorbeeld van Cholesky-decompositie

Dit is het eenvoudigste voorbeeld dat we kunnen vinden van Cholesky-decompositie, aangezien de matrices vierkant moeten zijn, in dit geval is de matrix (2 × 2). Twee rijen bij twee kolommen. Bovendien voldoet het aan de kenmerken van nullen boven en onder de hoofddiagonaal. Deze matrix is ​​semi-positief bepaald omdat de major minors een positieve determinant hebben. Wij definiëren:

Oplossen voor: c2 = 4; b · c = -2; naar2+ b2 = 5; we hebben vier mogelijke Cholesky-matrices:

Ten slotte berekenen we om (a, b, c) te vinden. Zodra we ze hebben gevonden, hebben we de Cholesky-matrices. De berekening is als volgt:

Populaire Berichten

Bankbehoeften volgens Oliver Wyman

Een paar dagen geleden leerden we door de stresstests van Spaanse banken, uitgevoerd door het adviesbureau Oliver Wyman, het noodzakelijke reddingsfonds voor Spaanse banken. Volgens dit adviesbureau worden er cijfers behandeld van 53.745 miljoen euro (rekening houdend met de reeds lopende fusieprocessen), tot 59.300Lees meer…

Maatregelen aangekondigd in het debat over de staat van de natie (25-02-2014)

Vandaag, 25 februari 2014, vond het debat over de staat van de natie plaats in het Congres van Afgevaardigden en waarin de president van de regering, Mariano Rajoy, "de meest onopgeloste problemen aankondigde waarmee we dit jaar te maken zullen krijgen en de maatregelen die we plan om te solliciteren tijdens de Lees meer…

Faillissement, een documentaire over de Spaanse crisis

Het Juan de Mariana Instituut presenteert deze interessante documentaire over de recente Spaanse crisis, gemaakt door Fernando Díaz Villanueva en Juan Ramón Rallo, waarin ze elk van de oorzaken uit elkaar halen die ertoe hebben geleid dat Spanje in slechts tien jaar tijd een vaandel van economische groei was ter wereld, met het zogenaamde "wonderLees meer…

De innovaties van de toekomst

Het adviesbureau Thomson Reuters heeft geanticipeerd op de volgende revolutie en probeert te voorspellen wat de volgende mijlpalen van de mens zullen zijn. Ze hebben een analyse gemaakt van huidige patenten en recente wetenschappelijke studies om erachter te komen welke de belangrijkste en meest revolutionaire uitvindingen zullen zijn in het jaar 2025. Het eerste wat ze deden was analyserenLees meer…